基于CS5460A芯片的電網(wǎng)電流表設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2010-03-24
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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2．1 CS5460A功能概述
CS5460A是一個(gè)包含有兩個(gè)△∑模一數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、高速電能計(jì)算功能和一個(gè)串行接口的高集成△∑模一數(shù)轉(zhuǎn)換器。它可以精確測(cè)量和計(jì)算有功電能、瞬時(shí)功率、IRMS和VRMS，可用于研制開(kāi)發(fā)單相二線或三線電表。CS5460A可以使用低成本的分流器或電流互感器來(lái)測(cè)量電流，而使用分壓電阻或電壓互感器測(cè)量電壓。CS5460A具有與微控制器通訊的雙向串口。芯片的脈沖輸出頻率與有功能量成正比。此外，CS5460A還具有方便的片上AC／DC系統(tǒng)校準(zhǔn)功能?！白砸龑?dǎo)”的特點(diǎn)使CS5460A能獨(dú)自工作，可在系統(tǒng)上電后自動(dòng)初始化。在自引導(dǎo)模式，CS5460A可從一個(gè)外部：EEPROM中讀取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和啟動(dòng)指令。使用該模式時(shí)，CS5460A在工作時(shí)不需要外加微控制器，因此，當(dāng)電表用于大批量住宅電能測(cè)量時(shí)，可降低電表的成本。
CS5460A可以提供瞬時(shí)電壓／電流，功率數(shù)據(jù)采樣以及有功能量、IRMS、VRMS的周期計(jì)算結(jié)果。為適應(yīng)低價(jià)測(cè)量應(yīng)用，CS5460A也能在給定引腳上輸出脈沖串，其輸出的脈沖數(shù)與有功能量寄存器的數(shù)值成正比。同時(shí)，CS5460A還專為功率測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化，非常適合與分流器或電流互感器相連來(lái)測(cè)量電流：或與分壓電阻或電壓互感器相連來(lái)測(cè)量電壓。為適應(yīng)不同電平的輸入電壓，其電流通道集成有一個(gè)增益可編程的放大器(PGA)，從而使輸入電平滿量程可選擇為±250 mVRMS或±50 mV RMS。電壓通道的PGA可適應(yīng)±250mV的輸入電壓范圍。對(duì)于VA+和VA-兩端接單+5V電源的情況．兩個(gè)通道的差模輸入引腳間所加的共模信號(hào)電壓為-0．25 V到+5 V。另外，設(shè)計(jì)時(shí)可以在某一個(gè)信道或兩個(gè)信道實(shí)現(xiàn)雙端差模輸入，此時(shí)，輸入信號(hào)的共模電壓加在AGND上。
CS5460A每通道都有一個(gè)高速數(shù)字濾波器，可將兩個(gè)△∑調(diào)制器的輸出衰減10倍并積分。濾波器以(MCLK／K)／1024的字輸出速率(OWR)輸出24位數(shù)據(jù)。為了方便與外部微控制器的通訊，CS5460A還集成有一個(gè)簡(jiǎn)單的三線串行接口，該串口與SPPM和MicrowireTM標(biāo)準(zhǔn)兼容。串口的串行時(shí)鐘(SCL)和RESET引腳內(nèi)包含的一個(gè)施密特觸發(fā)器，允許使用上升速度較慢的信號(hào)。
CS5460A特性如下：
◇電能數(shù)據(jù)的線性度在1000∶1動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)為±0．1％：
◇片內(nèi)可以測(cè)量電能(有功)、I*V、IRMS和VRMS，并具有電能一脈沖轉(zhuǎn)換功能；
◇可以從串行EEPROM智能“自引導(dǎo)”，不需要微控制器：
◇可AC或DC系統(tǒng)校準(zhǔn)：
◇具有機(jī)械計(jì)度器／步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：
◇符合IEC687／1036，JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；
◇功耗12mW：
◇帶有優(yōu)化的分流器接口：
◇具有V對(duì)I的相位補(bǔ)償：
◇單電源地參考信號(hào)
◇片內(nèi)帶有2．5 V參考電壓(最大溫漂60ppm／℃)；
◇有簡(jiǎn)單的三線數(shù)字符串行接口和看門狗定時(shí)器：
◇內(nèi)帶電源監(jiān)視器：
◇電源配置為VA+=+5 V；VA-=0V；VD+=+3．3V～+5 V
圖2所示為CS5460A在單電源單相二線系統(tǒng)的功率測(cè)量方案電路圖。該電路可用監(jiān)控電源線電流的電阻分流器聯(lián)接在電源的火線端。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180964.htm
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